Lähteitä
-
Tavoitteena virheettömyys ja monipuolisuus:
DisplayCAL
ArgyllCMS - Adobe: Väriprofiilien käyttäminen
- Applied Sciences: Investigation of the Optimum Display Luminance ...
- AVS-forum: Display Calibration
16.04.2022, edit 02.07.2022
Näytöt ja tulostimet toistavat paljon suppeamman värialueen, kuin näköaisti havaitsee. Yleensä myös laitteiden väriavaruudet poikkeavat toisistaan. Eroavuudet ovat ongelma, kun aineistoja siirretään laitteesta toiseen ja aineistoja tarkastellaan eri väriavaruuksissa. Valokuvissa väripoikkeamat ovat kiusallisimpia.
Näköaistein havaittavat värit (värillinen alue) CIE1931-värikoordinaatistossa. Värimallien väriavaruudet (tässä sRGB ja Adobe RGB) ovat selvästi suppeampia, kuin näköaistin havaitsema väriavaruus. Kun värimalleilla on yhteinen valkoinen piste D65, toistuvat harmaasävyt samanlaisina.
Värinhallinta vähentää laitteiden välisiä värivastaavuusongelmia. Taustalla on absoluuttinen CIELAB-värimalli, joka vastaa laajuudeltaan ihmisen näkemiä värejä. Projektin työtilaksi asetetaan kuitenkin aina suppeampi värimalli, kuten sRGB, Adobe RGB, tai CMYK. Värimalli kulkee projektin mukana.
Väriarvo kalibroidaan seuraavalla tavalla:
Kalibroitaessa mitataan ja korjataan ainakin:
Kalibroinnin jälkeen luodaan väriprofiili. Profiili kertoo, miten laite havaitsee (skannerit, kamerat) tai tulostaa (näytöt, tulostimet, painokoneet) värit kalibroinnin jälkeen. Laitteen väriprofiili ei muuta projektin työtilan värejä, vaan sen avulla laite tulkitsee värit mahdollisimman oikein.
Painotulosteiden värinmuodostus on vähentävä (subtraktiivinen). Lisäksi tulosteen väreihin vaikuttavat tulosteen materiaali, väriaineet sekä vallitsevat valaistusolosuhteet. Näyttöjen värinmuodostus on puolestaan lisäävä (additiivinen). Näytön tekniset ratkaisut puolestaan määrittelevät sen värintoiston rajat. Erot värinmuodostustavoissa sekä yksityiskohdissa johtavat siihen, että täydellistä vastaavuutta näytön ja painotuotteen välillä ei saavuteta.
Näytön ja painotuotteen erot saattavat teknisten seikkojen lisäksi johtua laitteiden kalibrointieroista, kalibroimattomuudesta ja joskus tuntemattomalla tavalla tehdystä tulosteen 'parantelusta'.
Näön tarkkuus riippuu yleisestä valaistuksesta ja näytön pinnan luminanssista. Näön tarkkuus on parhaimmillaan, kun luminanssi on noin 100 cd/m² ja katseluympäristön valaistus (huonevalaistus) on vähintään 1 000 luksia.
Kuvan laatu määräytyy suurelta osin mustavalkoresoluution, kontrastin, valkotasapainon ja harmaasävyasteikon perusteella, joihin kalibroitaessa kannattaa keskittyä. Hyvä väritoisto tukee edellisiä.
Kalibrointi ei paranna laitteen fyysisiä rajoituksia:
Sen sijaan toistoalueen sisällä olevat arvot asettuvat kohdalleen. Parannus on sitä selkeämpi, mitä vaatimattomampi on lähtökohta.
Kalibrointi mittalaitteella on toistettava toimenpide ja uusintakalibrointi tuottaa samat tulokset.
Väriliukujen posterisaatio olisi vähäisintä, jos värikorjaukset tehtäisiin suoraan näytön LUT-taulukkoon. LUT-säädettävä näytön elektroniikka on melko harvinainen ominaisuus.
Perinteisessä näytössä posterisaatiota vähennetään säätämällä valoisuus, kontrasti ja värit karkeasti näytön omilla säätimillä.
Säätöjen tärkeysjärjestys:
Silmämääräinen säätäminen ei onnistu, koska näköaisti mukautuu. Näköaistissa ei ole sisäänrakennettuja referenssejä. Siksi mittalaite ja ohjelmisto ovat välttämättömiä:
Näytöt ja liitännät ovat yksilöitä, eivätkä säädöt ole siirrettävissä. Tarkkuuden vuoksi kalibroidaan juuri se laite, jossa kalibrointia tullaan käyttämään:
Kaikkia tavoitearvoja ei tarvitse määritellä yksityiskohtaisesti, vaan riittää asettaa muutama päätavoite, normi tai parametri, joilla saavutetaan haluttu lopputulos.
Tietokonekäytössä näytölle viedään kunkin värikanavan täysi 8 bittinen värisignaali eli arvot 0-255 (Output level: Full range). TV- ja videolähteissä on varattu värikanavan 16 pienintä ja suurinta arvoa muun informaation välittämiseen ja väri-informaatio välitetään arvoilla 16-235.
Mittaussarjan alussa mitataan valkoisen luminanssi ja värilämpötila. Tulos saadaan näytölle reaaliajassa numeroina, jolloin luminanssi ja värilämpötila ovat heti korjattavissa. Kalibrointitarkkuus on paras ja posterisaatio vähäisintä, kun esisäätö on tehty asiallisesti.
Maksimivaloisuus säädetään näytön säätimellä. Vaihtoehtoja:
Huonevalaistus sovitetaan näytön kirkkauteen. On ilmeistä, että huonevalaistuksen kirkkaus, sävy ja värintoistoindeksi vaikuttavat merkittävästi painotulosteiden väritoistoon. Valaistus vaikuttaa myös näytön näkymään: erityisesti valolähteiden suorat heijastukset näytön pinnasta heikentävät näkymää.
Mustan taso (Black level) samoin kuin mustan värilämpötila jätetään ennalleen. Säätötekniikasta johtuu, että mustan (0,0,0) sävyä voi korjata ainoastaan kasvattamalla osavärien arvoja. Korjauksen seurauksena mustan luminanssi kasvaa, mikä olisi huono asia.
Värilämpötilaksi valitaan näytöille tyypillinen 6500 Kelviniä. Myös koordinaatteja 0.3128x ja 0.3292y voi käyttää.
Sävykäyrän (Tone curve, EOTF) hyvä lähtökohta on BT.1886 ja gamma 2.4. Käyrä muistuttaa potenssikäyrää, mutta tumman pään erottelu on perinteistä potenssikäyrää parempi.
Profiilityyppejä on kaksi: Matriisirakenteinen (Matrix) ja taulukkorakenteinen (LUT). Matriisi on kooltaan pienempi ja sen tarkkuus on hiukan heikompi, kuin taulukkorakenteinen profiili. Valitaan yhdistelmä XYZ LUT + matrix.
Profiloinnin laatuasetus määrittelee, kuinka yksityiskohtaisena LUT-taulukko tallennetaan ja kuinka tarkasti Matriisi viimeistellään. Valitaan High.
Värinäytteiden määrä (n*10 - n*1000) kertoo, kuinka monta väripistettä profiloidaan. Määrä vaikuttaa jossain määrin profiilin tarkkuuteen ja erittäin paljon profilointiaikaan. Valitaan 175 värinäytettä. Näytteet esitetään värijärjestyksessä, mikä minimoi profilointiajan.
Profiilitiedoston nimi on myös kalibrointitiedoston nimi. Selkeä nimi helpottaa profiilin valintaa ja vaihtoa.
Näytön täytyy lämmetä puolisen tuntia. Mittalaite ripustetaan paikalleen. Mittauspiste painetaan mieleen, sillä mittausarvot vaihtelevat mittauspisteen mukaan.
Kalibroinnin alussa tehdään manuaalisäädöt. Kontrasti ja valkotasapaino asetetaan mittausnäytön perusteella.
Kalibroitaessa mittauspistesarja toistetaan tarkentaen tulosta kullakin kierroksella. Poikkeama lasketaan mitatun ja tavoitearvon etäisyytenä. Viimeisellä kierroksella saadaan testipisteiden korjausarvot. Väliarvot interpoloidaan.
Korjausarvot tallennetaan tiedostoon, josta ne haetaan näytönohjaimen LUT-taulukkoon. Tärkein osa tiedostossa on neljä saraketta (intensiteetti, punainen, vihreä ja sininen) ja 256 riviä. Solussa on normalisoitu korjausarvo (0.000-1.000).
Profiloitaessa mitataan kalibroidulta näytöltä testivärit, lasketaan värien virheet ja selvitetään valoisuuksien ja värien rajat. Profiili tallennetaan tiedostoksi (*.icm, *.icc), jotta sitä voidaan käyttää profiilinhallintaa tukevien ohjelmistojen kanssa.